[发明专利]具有防冻装置的湿气空气冷却塔

说明书

本发明涉及空气冷却塔，所述空气冷却塔包括交换主体(由水流结构组成)、配水网以及集水和泵水装置，配水网安装在交换主体的上方并配有向每个喷水喷嘴供水的阀，喷水喷嘴安装在交换主体不同部分的上方，以构成冷却隔间，集水和泵水装置收集流经交换主体的水，并将水泵向配水网。

在工业上，当需要排出热量而又没有足够的水与之直接交换，就使用这种冷却塔。所述冷却塔特别是用于热电中心站，以冷却主冷凝器和/或中心站的辅助管路。

就空气冷却塔而言，某些空气冷却塔是自然通风的，围绕交换主体的通道可以使空气逆着水流或垂直于水流进行环流。其它一些空气冷却塔是强制通风的，鼓风机或抽风机使空气环流。

湿式空气冷却塔使用中存在若干问题，其中一个问题是，当空气温度低于0℃时，存在流水结冰的危险。水在交换主体中结冰，并会由于冰的重量引起机械过载而损坏交换主体。另外，冰的存在阻碍空气通过，因此影响冷却效果。

如同经常发生的情况那样，当存在与很低的气温相通、热功率减小到大大低于冷却塔的额定功率时，所述这种问题特别严重。这种情况特别可能发生在所述中心站的辅助管路冷却的时候。在较长的时间周期内，工作中消耗的功率可能低于空气冷却塔确定的最大功率的10％。

为了解决这个问题，人们已经提出各种解决方案。人们特别提出使部分交换主体不工作，只向某些隔间供水。在冷却塔采用强制通风的情况下，人们可以同时停下使空气流经相应隔间的通风机。这种方案存在重大缺陷。如果没有进入某些隔间的水被直接送往集水装置，那么，收集的水的温度迅速提高，这通常是不可接受的。但是，如果将全部水流量送往某些隔间，那么，水头损失大为增加，这就要改变泵的工作状态，提高对喷嘴的静水压力，如果提高得过大，喷嘴的机械性能可能受到损害。根据这个道理，实际上，这种方法只能至多减少交换表面的50％。在这种情况下，如果空气温度为-20℃，可以避免结冰危险的最小热功率不低于额定功率的十分之几。

本发明旨在提供上面确定的这种类型的空气冷却塔，所述空气冷却塔在减少结冰危险方面比公知的已有冷却塔更符合实际要求。为此，本发明尤其提出减小由于向具有额定流量的喷嘴供水而对所述喷嘴产生的静水压力的升高，且不增加有源装置，即需要遥控和/或工作电能的装置。

本发明尤其提出一种上面确定的这种类型的空气冷却塔，其特征在于，它包括当施加到所述喷嘴上的静水水头(或压力高度)一旦超过确定值，大于所有隔间工作时达到的值时，自动限制增大的静水水压的静态装置，所述静态装置用于从超过确定值开始，将一部分引向配水高度的水流量进行分流。

在第一实施例中，所述静态装置包括间置在水塔和若干回水管之间的溢流口，水塔由泵送装置供水，通过集水装置向配水网供水，回水管围绕处于工作状态的喷嘴，溢流口处于对应所述确定值的高度上。

这种冷却塔还可以包括朝集水装置分流的分流管，其高点所处的高度可高于配水网入口集水装置的高度，低于溢流口的高度，以便分流流量在甚至已达到确定值之前就开始进行干预。这种导管可以具有很小的截面，因为所述导管的目的只用于避免集水装置的死点。

在另一个实施例中，冷却塔在至少某些隔间中包括至少一个辅助配水网，配置成若干部分，每个部分均同辅助喷嘴相连，均同各自的隔间相连，均与主配水网的相应部分平行供水，所述辅助网用于只有当水压压头达到由所述辅助网的高点固定的高度时才向辅助喷嘴进行供水。

上面的两个实施例可以组合，第一实施例由辅助网加以补充。

借助附图及不受限制的实施例的描述，本发明将得到较好的理解。

附图如下：

图1是本发明第一实施例中空气冷却塔交换装置的可能结构的原理图；

图2是本发明可以实施的强制通风式交换装置的前视图；

图3是类似于图2的尤其用于自然通风式交换装置的前视图；

图4是类似于图3的另一个实施例的前视图；

图5是本发明另一个可以实施的自然通风式交换装置的视图；

图6是图5中分配网和空气冷却塔交换主体的俯视图。